铁合金机械设备与电气设备教学课件汇总完整版电子教案全书整套课件幻灯片

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1、第一章第一章 铁合金厂优化设计铁合金厂优化设计铁合金机械设备与电气设备铁合金机械设备与电气设备教材配套课件教材配套课件1.1 铁合金工厂的总平面设计铁合金工厂的总平面设计内容提要内容提要1.2 厂址的选择厂址的选择1.3 车间组成和工艺布置车间组成和工艺布置1.4 电炉装备水平和主要参数电炉装备水平和主要参数1.1 铁合金工厂的总平面设计铁合金炉已经广泛地应用于铁合金、电石、工业硅、黄磷、低镍铁、低磷富锰渣、钛渣和电炉氧化铝等产品生产中，因此工厂的优化设计和装备水平的提高已成为人们越来越关注的问题。铁合金工厂的组成：冶炼跨、配电跨、浇注跨和精整包装跨，根据车间的规模还设有变电站、水泵房、循环水

2、池、原料厂、原料准备车间、机修车间、成品库及运输设施等。图1-1 大型铁合金工厂总平面布置图和运输简图铁合金工厂的平面布置要满足如下要求：（1）在设计时必须遵照国家的建设法规及有关部门的总体规划，深入现场，全面安排，减少占地面积，提高建筑系数，为生产和发展要求创造有利条件。（2）各车间布置要紧凑，尽量减少占地面积，但也要满足防火和通风的要求。（3）运输能力应和车间的产量及其工艺特点相适应，尽量将进料，冶炼和成品运出顺行，不要过多支叉进行。（4）工厂总平面图布置应尽量利用地形，适当地选择标高，以减少土方工程量。（5）各车间应设在有利于生产的适应位置。（6）较大负荷的建筑物，在满足生产要求的前提下

3、，尽量选择在工程地质较好的地方。（7）应与厂域的地形、地质、水文和风向等条件相适应。福利区尽量建在风上方处。1.2 厂址的选择工厂的厂址选择是否正确，不但决定着投资的多少，而且也影响建设速度的快慢，还关系到工厂投产以后生产管理是否方便，生产成本的高低，以及工厂发展的难易等。因此，在选择厂址时，必须贯彻党的各项方针政策，既要符合政策，又要注意经济合理；正确处理工业与农业、局部与整体、当前与长远、内部与外部、生产与生活等矛盾关系。广泛深入实际，认真调查研究，根据资源、工程地质、交通、供电、燃料、水源等客观条件，进行多方案比较，精心选择，慎重确定。厂址选择的具体要求如下：1.厂址应靠近原料基地及方便

4、供应，以采用简便可靠的运输方式，这样不但节省投资，而且节省长年运输费用。2.厂址必须有足够的场地面积，应尽可能利用荒山坡地、注意节约用地，不占良田，少占农田、3.厂址附近须有可靠的电源，以保证供电和节省输电线路的投资。应由建设单位与有关电力部门达成供电具体协议。4.厂址附近应有足够的水源，必须注意不与农业争水；同时应考虑在工厂投产后不污染农业用水。5.厂址应有良好的交通运输条件。6.配套设施同步建设，并考虑相互协作的可能性。7.注重环境保护，工厂应位于住宅区和城镇的主导风向的下风侧。8.厂址应有良好的工程地质条件。1.3 车间组成和工艺布置整个车间的生产规模往往以电炉的生产能力作为标志，它与配

5、电、原料和给排水存在着密切的相互关系。配电、给排水、原料准备等其他车间必须按规格要求，保证电炉正常生产。因此，在设计时，必须仔细选用和校核各车间的主要设备及其生产能力，作好生产平衡进行。同时还应考虑到生产发展和扩建的可能性。图1-2 25000KVA电炉车间剖面图车间的生产规模主要是根据国家或地方对产品数量和品种的要求、原料供应情况和经济条件而确定。电炉年产量可按下式计算：eQaaaaPbaA543.218760电炉座数和容量。电炉的数量根据生产规模而定，一般一个电炉车间设两台同样大小电炉较合适，以利生产组织、设备互用和维护。电炉容量大小根据具体条件而定，一般对于人工装料的小型电炉车间，一般选

6、用12500KVA以下的电炉为宜。对于规模较大的工厂，采用机械化装料，选用大于12500KVA的电炉，在有条件的地区应尽量选用大型电炉，便于自动化操作。电炉冶炼车间主要由配料站、主厂房及辅助设施组成。（1）配料站配料站常为单层厂房，上部设贮料仓（贮量约超过一昼夜供配料用的合格料），又称日料仓，其下部设配料称量系统。配料站通常与主厂房平行布置，有的视场地情况，也可以垂直方向布置。向主厂房供料多采用斜桥上料机或垂直提升机，也有的采用很长的胶带输送机，前者布置紧凑，节省用地，后者为配料站与电炉间距离拉开，其间空场地可布置炉渣处理设施和除尘设施。（2）主厂房n主厂房包括配电跨、电炉跨、浇筑跨、成品加工

7、跨及炉渣处理跨等。n主厂房的总体设计有两种布置形式：一种为变压器跨电炉跨浇铸跨三跨毗连，成品加工间及炉渣间单独设置。这种布置方式，其炉前操作场地宽敞，采光和通风条件好，如图1-2。n变压器跨通常指用于布置电炉电压器和配电的跨间。当电炉采用三台单相变压器时，除一台变压器布置在变压器跨内之外，另二台则布置于电炉跨内。变压器室的设计不仅要考虑变压器的吊芯检修，还要便于电炉控制中心的布置等。n电炉跨是还原电炉冶炼车间的核心部位。电炉生产必备的布料系统、加料系统、电炉系统、短网系统及电控、炉口操作系统、炉前出炉系统、电极糊提升系统等均布置在电炉跨内。n浇铸跨用于进行产品的浇铸，铁水包修理及烘烤，有时将此

8、跨延长兼作炉渣处理用。其布置形式与品种、生产工艺和浇铸方式有着密切的关系。n浇注操作在浇注跨内进行，并进行产品的冷却和加工包装等。n成品加工跨用于成品精整、存放及加工，其布置设计要考虑正常生产时成品存放所需的面积，同时要考虑物流合理性、堆存数量多少、发往地点等因素。（3）水冲渣炉渣处理跨用于对有渣法冶炼所产大量炉渣的处理，炉渣水淬设施主要有两种布置方式，一种是利用浇铸跨延长部分作为水淬跨，这样可共用起重设备；另一种是单独设置炉渣水淬跨，其跨间设有桥式起重机、冲渣装置、渣池、回水池等。水淬跨应距浇铸跨近些，但要布置于浇注跨的下风向。1.4 电炉装备水平和主要参数大型现代化还原电炉设备设计要先进、

9、合理、实用。关键性部件压力环、水冷大套、下把持筒、烟罩中心盖板、吊架、短网夹固和吊挂等选用不锈钢制作。虽然投资多些，但实践证明，绝缘隔磁良好，可以大大地节省电能消耗，降低生产成本。对于一些现代化大型还原电炉，也可采用开眼机，堵眼机、这样可以保持炉眼位置固定，出炉量均匀。且产品出炉量稳定，操作方便。对于铬铁和镍铁等产品可以采用粒化装置，直接得到用户需要的粒度，减少破碎损失和破碎难度。可以按用户要求，提供合适粒度产品。大型电炉应采用自动化上料系统，配料称量系统和除尘控制系统，采用PLC系统控制，即可达到准确和定量控制，又能节省人力物力。有条件的单位，采用电炉功率自动控制装置，采用计算机实现比例积分

10、式调节或者液压伺服系统控制。国外使用自动化控制部分较多，我们国一些大型矿热炉工厂也开始研究和采用。电炉主要技术参数应根据冶炼的产品、本地区原料条件、电网电压和供电质量等因素，已生产的电炉经验，恰当地选取和应用。表1-2列出电炉系列主要参数、供设计参考。第二章第二章 铁合金机械设备铁合金机械设备铁合金机械设备与电气设备铁合金机械设备与电气设备教材配套课件教材配套课件2.1 电极把持器的作用和分电极把持器的作用和分类类内容提要内容提要2.2 电极压放系统电极压放系统2.3 点击升降系统点击升降系统2.4 电炉的冷却和通风电炉的冷却和通风2.5 低烟罩和封闭炉低烟罩和封闭炉2.6 炉体旋转机构炉体旋

11、转机构2.7 液压系统液压系统2.8 电炉炉壳电炉炉壳2.1 电极把持器 将强大的电流传递给电极；将铜瓦牢固地加紧在电极上；配合压放和升降电极。2.1.1电极把持器的作用电极把持器的分类 电极把持器悬挂在炉口的上方，全部构件都处于高温区，承受着炉口辐射和炉气的作用，而且通电部位还会产生热量，不通电部位因感应电流感应也要发热，以必须通水冷却。把持器的结构，要求尽量简单、电损耗小、操作方便、检修时更换容易、材质要求在高温下有较高的机械性能，并具有和绝缘隔磁的性能。电极把持器根据构造的不同，可分为吊挂式和横臂式两类，用的较多的吊挂式，横臂式大多用在功率不大，电极直径较小的炉子上，其装置与炼钢电炉上的

12、电极装置相似。电极把持器广义来讲有电极夹紧环、导电铜瓦、吊挂装置、水冷大套、电极把持筒和横梁等组成，实为电极把持器系统；窄义讲则仅指使铜瓦压紧电极的那部分装置。电极把持器使铜瓦压紧电极的装置形式是很多的，目前国外采用较多的有气动弹簧式、液压波纹管式，油马达传动的锥形环式及水压橡皮膜式等。鉴于我国的技术水平，目前国内矿热炉常见的有液压一锥形环式电极把持器和水平项紧压力环式把持器 图2-1 液压一锥形式电极把持器 图2-2 水平项紧压力环式把持器2.1.2电极夹紧环 整体型锥面电极夹紧环，简称锥形环，是一个整体构件，里环断面带一倾斜角。材质可用非磁性钢或普通钢，有铸造件和铆焊件两种。用非磁性钢制造

13、的能减少电损耗，但造价昂贵，焊接技术又要求高。也有现代大型矿热炉电极夹紧环多数采用不锈钢制作。多采用普通厚钢板焊制，为了切割磁路，中间用非磁性钢板将加紧环分成两半再焊接而成。如下图2-3所示。图2-3 整体锥形面夹紧环 图 2-4 水平夹紧式液压缸压力环 图 2-5 波纹管压力环2.1.3 导电铜瓦 导电铜瓦是电炉的关键性部件。它的作用主要是将电流传递给电极，并在一定程度上影响电极的烧结。它的工作条件是最为恶劣的，经常在高温、热炉气和浓尘下工作，当炉况不正常，出现刺火现象时条件就更差，更易使铜瓦过早损坏。铜瓦工作的另一特点是：它与电极的接触不是固定的，须随着电极的不断烧损而经常定期改变与电极的

14、接触部位，这也使它的工作条件变坏。为此对铜瓦的要求应该是：导电性能好、耐高温、高温下有一定的机械强度，结构上应简单，便于更换等。其电流强度计算公式为)(nII安培极瓦 铜瓦的结构类型比较多，根据导电铜管与铜瓦的连接方式可分为两种：一种是压盖式，如图2-6和图2-7所示：图2-6 压盖式铜瓦 图 2-7 抽头式铜瓦 铜瓦内部必须通水冷却，所以内部铸有冷却水管，冷却水管一般采用管壁较厚的无缝钢管或铜管。也有不用冷却，空心部铸造时直接铸出，但对铸造技术要求较严、废品率高，故采用较少。铜瓦的制造质量，对延长铜瓦的使用寿命有较大的影响。首先要很好地选用材质，目前普遍采用铜合金铸成，常用的有ZH96黄铜、

15、AQsn3-7-5-1铸锡锌铅镍青铜等，一般认为黄铜比青铜好。国外除采用黄铜外，似以紫铜铸造为多。由于铜瓦是用锻轧厚铜板，经深钻孔后再挤压成型，最后封孔。水直接冷却铜瓦体的直冷式铜瓦，致密度高，导电效果良好，所以是目前较新式铜瓦，正在大量推广使用。如图2-8所示。图2-8 锻造铜瓦 2.1.4 吊挂装置和水冷大套 铜瓦和电极夹紧环是通过吊挂装置悬吊在电极把持筒下方的。铜瓦用吊架，电极夹紧环则用吊杆。铜瓦和电极夹紧环等的重量是通过吊挂装置传递给电极把持筒的，所以它们的承载是很大的，需要有足够的机械强度。吊架的结构便于更换，其结构形式比较多，图2-9所示为其中之一，系12500千伏安电炉所用。图2

16、-10所示为一种叫新型的吊架结构，用在大型封闭炉上，其特点是绝缘保护较好，不易被烧损，对铜瓦的安装高度，也可有一定的调整量，但零件制作较为复杂些。图2-9 可调式吊架 1销轴；2上叉头；3调节螺母；4吊板螺栓；5云母板；6云母管；7连接螺栓；8垫板；9下架板 图2-10 螺钉绝缘式吊架 1上吊杆；2中间连接套；3固定螺钉；4螺钉；5绝缘管；6绝缘垫；7下叉头；8销轴 图2-11 不锈钢制水冷大套图 1外套环；2内套环；3隔水板；4隔水环 水冷大套是用不锈钢板焊制的中空通水冷却构件，挂在铜瓦吊架的外面和把持筒的下缘。水冷大套有保护铜瓦吊架的作用，也可以防止把持筒下缘和铜瓦上缘之间电极的过早烧结。

17、水冷大套的上述作用，在大型矿热炉更不容忽视，不锈钢制水冷大套如图2-12所示。电极把持筒是用810毫米厚的钢板焊制成的圆筒，套在电极外面，其直径一般比电极直径大100150毫米，它的作用是：1.支承导电铜瓦、电极夹紧环和横梁等，并承受其重量；2.保护电极，使所包容部分免受辐射热、炉气和灰尘的影响；3.使电极冷却风机吹出的风，经过把持筒和电极之间的通道，一方面冷却电极，以控制电极的烧结，另一方面吹掉电极壳表面的灰尘，使之与铜瓦接触良好。横梁是用大型工字钢、槽钢或大直径钢管制成的金属构件，一般呈三角形，可通水冷却。横梁的作用是：吊挂导电接线板和软母线，固定导电铜管和冷却水管。对横梁的要求是：1.有

18、足够的机械强度和刚度；2.为了减少导电铜管磁场的影响，安装时要与导电铜管保持必要的距离；3.要找好重心，防止由于偏重造成的电极偏斜。封闭式矿热炉的点击把持器也有两种结果形式，一种为固定水套式，如图2-12所示。2.1.5 电极把持筒和横梁 图2-12 固定水套式把持器1铜瓦；2锥形环；3固定水套；4密封填料；5吊架；6护板；7导电铜瓦；8电极把持筒；9挠性铜带；10松紧油缸 图2-13 活动水套式把持器 1铜瓦；2锥面水套；3楔铁；4绝缘垫；5导电铜管；6吊架；7电极把持筒；8松紧油缸 活动水套式，如图2-14所示，它的特点是锥形环与导向水套合为一体，构成锥面水套。锥面水套通过四个松紧油缸可以

19、上下移动，从而使铜瓦夹紧或松开电极。锥面水套上部没有通水冷却，它与铜瓦之间有单独的楔铁和绝缘和绝缘垫来实现两者之间的绝缘。此种结构的优点是：结构紧凑，有利于极心圆的缩小：缺点是锥形环与炉盖间的密封较难实现，加之上部不通水，容易变形，更增加了密封的困难。20世纪70年代末期挪威埃肯公司（elken）研制成一种带电压放装置的新型组合式电极把持器。这种组合式电机把持器与上述传统式把持器完全不同，其主要技术优点为：（1）结构简单，它简化了把持器和压放机构，使用平稳可靠。实践证明是种先进、合理、实用的节电技术装备；（2）接触元件装置和压放装置可适用于各种不同直径的自焙电极。适应性比较强。（3）电机壳再不

20、会变形，使用中直保持圆形，平整、光滑。结构比较合理、实用。（4）电极不在压放时失去控制，由六组夹持器用PLC程序压放电极，为冶炼操作工艺增加了安全和电极压放率。（5）由于减低电极的冷却，固而使电极焙烧位置升高，2.1.6 组合式电极把持器（6）减少电极断损事故，节省电极湖消耗量，减少了电极事故，也保证了冶炼过程顺利进行。（7）根据需要定时压放电极，不用仃电和降负荷操作。保证了电极深而稳的插入炉料中，也不电极升降引起塌料现象。（8）组合式电极把持器结构特点还有一个带内外筋片的特别电极壳，下边有六个供导电用的接触元件，下边有六对供电极下放的夹头，实现生产过程中不打电压放电极，使生产得以连续均衡进行

21、。组合式电极把持器如图2-15所示。图 2-14 组合式电极把持器2.2 电极压放系统2.2.1 2.2.1 刚带式电极压放装置刚带式电极压放装置 在冶炼过程中，电极的工作端是不断消耗的，电极压放装置的作用就是定期压放电极，使消耗掉的部分得以补充，保持电极一定的工作长度。有些小型矿热炉，没有专门的电极压放机构，压放电极时，只松开电极夹紧环和铜瓦之间的连接螺栓，使电极靠自重下降，降完后在拧紧螺栓。为了防止电极突然下降，并控制下降长度，有的在炉子上层平台的电极上安设有手工操作的卡箍。这种压放电极的方法，多用在3000千伏安以下具有钳式或大螺栓压紧式夹紧环的电炉上。在一些较大但没有采用液压自动压放装

22、置的电炉上，为了准确的控制电极压放长度，防止下滑，采用了如图2-15所示的压放装置是将钢带焊在电机壳的两侧，为了增大摩擦，钢带绕在两个铸铁瓦上，然后经过卡头，通过手轮来调节卡头的松紧。图 2-15 钢带式电极压放装置 1钢带；2铸瓦；3卡头；4手轮；5限制快；6滚筒；7滑轮装置压放电极操作程序如下：1.定好压放量，将限制块上提到一定高度，用螺栓夹紧在钢带上；2.降低该相电极的负荷50左右；3.将导电铜瓦的压紧螺栓松开；用手轮将卡头缓慢松开；4.电极压放到预定的位置后，限制块紧贴在卡头的上表面，此时转动 手轮使卡头压紧钢带，同时拧紧铜瓦的压紧螺栓，使铜瓦压紧电极。大型矿热炉和封闭炉都采用液压抱闸

23、式自动压放装置。这种装置有两种形式，图2-16所示的是一种双闸活动压放油缸式压放装置。它由上下抱闸和三个压放油缸组成。上抱闸坐在三个压放油缸上面，压放油缸均布固定在下抱闸上面而下抱闸则固定在电极把持筒上方与电极升降油缸相连的横梁上，所以上下抱闸均可上下运动。正常工作时，在弹簧力的作用下，上下抱闸经常处于抱紧状态。2.2.2 液压抱闸式自动压放装置 图 2-17 双闸活动压放油缸式电极压放装置1上抱闸；2压放油缸；3下抱闸 压放电极动作程序如下;上抱闸松开上抱闸升起抱闸抱紧下抱闸松开上抱闸压下下抱闸抱紧。倒拔电机的程序是：下抱闸松开上抱闸升起下抱闸抱紧上抱闸松开上抱闸下降上抱闸抱紧。每次压放或倒

24、拔的最大量一般为100毫米，根据工艺需求压放量可以调节。图2-17所示的是一种下闸活动无压放油缸式电极压放装置，它由上下分开的两个抱闸组成，中间没有压放油缸连接。下抱闸在电极把持筒上方的横梁上，横梁连在两个升降大油缸的柱塞上。上抱闸与电极湖平台牢固连接。电极压放程序：上抱闸紧下抱闸松下抱闸升下抱闸紧上抱闸松。电极倒拔程序：上抱闸紧下抱闸松下抱闸降下抱闸紧上抱闸松。2.2.3 下闸活动无压放缸电极压放装置 图2-17 下闸活动无压放油缸式电极压放装置1下抱闸；2上抱闸；3导轮装置；4支架；5橡胶闸皮；6钢闸瓦；7蝶形弹簧；8缸体；9压盖；10调整螺栓.气囊抱闸作用在电机壳上受力缓软，且易夹紧，是

25、我国一些厂家使用的电极压放装置。常使用充气气体介质为压缩空气或氧气。注意使用这种气囊抱闸，平台和烟罩顶盖必须密封良好，防止热气上升烧坏气囊。常用抱闸气囊抱闸形式如图2-18所示。2.2.4 气囊抱闸图 2-18 气囊抱闸1气囊；2抱闸壳；3上抱闸座；4盖圈2.3 电极升降系统 电极升降装置是用来控制电炉负荷的，冶炼过程中需要保持恒功率。当变压器低压侧电压确定后，为了保持恒功率，就要维持恒电流，这样就要控制电极端部与料面的距离。所以冶炼过程随着料面的波动，导电必须随之升降，才能保持恒功率，这就是电极升降装置的主要作用。2.3.1 卷杨机电极升降装置卷扬机电极升降装置，由卷扬机、钢丝绳、滑轮和机架

26、等构成。卷扬机包括电动机，涡轮减速器、开式齿轮以及卷筒等。如图2-19所示。钢丝绳的一端固定在卷扬机平台的钢 梁上，另一端绕过下部的滑轮固定在卷筒的端部如果不固定，也可以接上平衡锤。为了使电极在规定的行程内工作，以免发生设备事故，上下极限位置都应设置行程限位器，以限制电极的上下极限行程。图2-19 卷扬机传动示意图 1电动机；2涡轮减速器；3、4传动齿轮；5卷筒 2.3.2 液压油缸升降装置 油缸升降装置按油缸升降柱塞与把持筒上部横梁的连接方式，可分为刚性连接和铰性连接两种；根据柱塞与缸体的运动情况，又可分为活动缸体式和活动柱塞式。导向筒在装置中的作用是重要的，它的两 端都有多组导向辊，通过导

27、向辊的作用，使电极把持筒在升降过程中保持垂极把度保证电极升降油缸的同步。电极升降要求控制上极限位置，为了保证设备安全，不但要设置电气限位器，而且机械结构上也要有限位措施，办法是在柱塞下部开数个燕尾槽，当柱塞燕尾槽升到油缸泄油口部位时，压力油从泄油口卸掉，柱塞即停止上升。2.4 电炉的冷却和通风 矿热电炉的许多部件都在高温区工作，特别是电极把持器附近的温度，经常在4001000以上，因此电极夹紧环、拉杆、导电铜瓦、水冷大套和导电管等都必须加以冷却，以提高其它寿命，并改善电路中的导电性能。电炉的冷却有水冷和气化冷却两种，目前多数采用水冷，气化冷却则在积极试用中。2.4.1 电炉的水冷 电炉上采用水

28、冷的部位除把持器外，还有炉口水门，把持筒下部和某些承重结构的表面等。各相电极把持器的冷却装置都应该是独立的，还有铜瓦也同样。而且要求铜瓦与其它冷却水路应有电气绝缘。为了得到较好的冷却效果，冷却水给水温度不得高于30，为了减少水垢的产生，回水的温度不得高于50。由于铁合金电炉用水量很大，要尽量建造喷水池或冷却水塔，以便实现冷却水的循环使用，循环使用的冷却水其硬度比新水硬度低。一般软化水设备如表2-1所示。规格GA-6D2GA-10D2GA-15D2GA-20D2GA-25D2GA-35D2产水量，t/h677121316162222272840树脂罐直径，mm600800900100012001

29、200树脂装填量，kg3006001200180020003000盐耗，kg75150240250400398参改安装尺寸，长宽高2.61.32.63.21.32.64.01.52.64.01.52.64.02.02.64.02.02.6出入口管径，DN45DN45DN50DN55DN60DN65适应原水硬度0.20.60.20.6 0.20.6 0.20.6 0.20.6 0.20.6表 2-1 全自动软化水设备规格2.4.2 电炉的汽化冷却 气话冷却的实质是利用接近饱和温度的水在汽化时大量吸收热量，使高温工作下的构件得以冷却。汽化冷却的优点是冷却水的消耗量大大减少。通常每加热1公斤饱和温度

30、的软化水使之变为蒸汽约需吸热510千卡，而一般冷却水，当进出水温差在10时，每公斤水仅能吸热10千卡，因而使用气化冷却时，每公斤水从冷却构件上带走的热量不是水冷却的10千卡，而是510千卡以上，从而使耗水量大大减少。汽化冷却的基本原理如图2-20所示，冷却构件有两根管子与汽包相连，冷却水有下降管从汽包进入冷却构件，在冷却构件中形成的汽水混合物，有上升管进入汽包，在汽包内蒸汽与水分离，蒸汽管道输出，水则继续在系统内循环。汽包内的部分水消耗后，可补给新软化水。图 2-20 气化冷却的基本原理1汽包；2下降管；3上升管；4冷却构件2.4.3 电炉的通风 为了排除电炉冶炼产生的大量废气和炉尘，创造良好

31、的操作环境，保护工人身体健康，在开口式矿热炉上一般都设置有排烟罩、炉前排烟风机和淋浴风机。炉口上方排烟罩（又称炉罩|）大多为圆筒形，其直径取决与炉口直径，高度则取决于炉口平台上方的楼板标高。为了便于炉口操作、观察炉内构件的工作情况和维修方便，烟罩安设的高度一般离操作平台约1.5米左右。烟罩一般用厚度约4毫米左右的钢板焊制，小电炉多做成整体的；大电炉则多数为数瓣拼装而成，为了防止产生涡流，各瓣相互之间连接处，均要加绝缘。排烟罩必须与厂房建筑结构、穿过烟罩加料管、承重横梁及馈电线路等绝缘，或始终保持一定的间距。2.5 低烟罩和封闭炉 某些矿热炉在封闭之前，采用了一种叫做低烟罩的结构。所谓低烟罩，就

32、是将炉口上方传统的大烟罩取消，代之以一个高2米左右的矮烟罩。为了便于处理炉况和加料，在烟罩的四周有个数个大、小不同的炉门。电极把持器和短网采用封闭炉的形式：加料方式，根据冶炼品种可采用料管或人工加料：其它部分的结构与开口式电炉大致相同。图2-21所示为12500千伏安硅锰炉低烟罩断面图。2.5.1 低烟罩图 2-21 12500千伏安硅锰低烟罩电炉 1炉壳；2炉体；3低烟罩；4电极把持器；5下料管2.5.2 封闭炉铁合金炉的封闭是在开口炉的上方加盖，盖上布置有加料管、防爆孔和操作孔等。冶炼过程中炉膛内部不与大气相通，维持微正压操作，正常冶炼时炉内压力为1-2毫米水柱。铁合金冶炼炉的封闭带来一系

33、列好处：原料可用多个料管自动的加到炉内，从而减轻了工人的劳动强度：煤气不在炉口燃烧，减少了辐射热和炉尘，改善了环境和设备使用条件；煤气净化后可回收利用，节约大量燃料；导电系统不受高温影响，断网和软母线可尽可能靠近电极，以减少导电管长度；短网布置可采用中间进线方法，即把来自变压器的铜排直接引到炉心，通过集电环等将电流传递给铜瓦，这样可使三相铜排长度基本相同，各相负荷均衡，电抗也可降低。炉盖是封闭电炉的关键部件，它的结构形式对封闭炉的各相经济技术指标有着重要的影响，如图2-22所示。炉盖的工作条件十分恶劣，经常在高温辐射和炉气的冲刷下工作，正常时温度在400600，有时则高达1200。对炉盖的要求

34、是：1.有一定的强和刚度，使用寿命长，制造容易，更换方便。2.有一定的高度，保证工艺要求的必要空间。3.与炉体、电极把持器、料管等应有较 好的密封和绝缘。4.发生电极折断等事故时，处理方便。图2-22 全耐热混凝土结构炉盖 1中心板；2边板；3圈梁；4挂耳；5防爆孔；6加料孔；7烟道孔 2.6 炉体旋转机构 炉体旋转机构能使炉体饶其中心轴线沿着圆周方向左右旋转，一般旋转角度大多为120度，即左右各转60度。矿热炉炉体的旋转，一般认为可以扩大反应区加速反应的进行；有利于坩埚的连通，增加炉料的透气性，防止炉料的烧结；减轻劳动强度等。但相对的，设备总重量和总投资也将大大增加。炉体旋转，根据其结构特点

35、，分为旋轮式和悬球式两种。图2-23所示为转轮式旋转机构，它是由旋转圆盘、圆锥形滚轮、拉杆和传动机构组成，工字钢排列在旋转圆盘上，炉体支承在工字钢上。图2-23 转轮式炉体旋转机构 1旋转圆盘；2圆锥形滚轮；3拉杆；4工字钢 炉体旋转时，电动机正反向转动，装在圆锥齿轮减速器输出轴上的异形齿轮拨动转盘上的柱销，使炉体在正反60度的范围内做往复旋转运动。炉体旋转速度的选择是很重要的，合适的旋转速度既要使电极保持垂直和必要的插入深度，又要使电极不致受到过大的侧向压力。决定电炉旋转速度的因素是多方面的，也是较为复杂的最佳旋转速一般通过实践来进行确定。12500千伏安硅铁电炉的转速约为1转/30120小

36、时。所以要采用直流电动机，是由于需要在较广泛的范围内平滑的调整旋转速度，以实现无级变速；要经常改变旋转方向，要克服启动时较大的启动力矩。2.7 液压系统 国内最近建造和改建的大型矿热炉，普遍采用了液压传动,液压传动可以实现电极升降，压放和松紧导电铜瓦等远程操纵，也可以实现程序控制。液压传动与机械传动相比具有明显的优点：1.同样的功率，液压传动装置重量轻，结构紧凑，惯性小；2.可以节省一个电极卷扬机平台，降低厂房的标高，节省投资；3.运动平稳，便于实现频繁而稳当的换向，易于吸收冲击力，防止过载；4.能够实现较大范围内的无级变速。电炉液压系统一般由液压站、阀站和电极升降、压放、把持器各工作油缸等组

37、成。下面通过图2-24所示25000千伏安电炉的油路系统来具体叙述其构造和原理。图 2-24 25000千伏安电炉油路系统原理图 图2-24注：1油箱；2a2c滤油器；3a3c油泵；4a4c单向阀；5溢流阀；6电磁换向阀；7a71压力表开关 8a8h压力表；9a9b精过滤器；10a10j截止阀；11电液换向阀；12压力继电器；13液位计；14a14d储压罐；15远程发送压力表；16a16d单项减压阀；17单向节流阀 18a18b电液换向阀；19a19截止阀；20a20b单向阀；21a21b单向阀22a22b分流集流阀；23a23b电磁换向阀；24a24b电接点压力表；25a25b压力继电器 2

38、.8 电炉炉壳 炉壳是炉体重要组成部分，炉壳的形状是根据电极的配置情况确定的，对固定式三相电炉，若三根电极按等边三角形排列，则炉壳呈圆形或三角形；若三根电极按一字排列，则炉壳可呈矩形或偏椭圆形。普遍采用的是圆形炉壳，这种炉壳的好处是:结构紧凑，可以缩小单位辐射面积，从而减少热损失；三根电极产生的热量比较集中；短网的布置也较容易做到合理。圆形炉壳又分为圆柱形（图2-43）和圆锥形（2-44）两种。由于圆柱形炉壳容易制造，所以应用较广，但若炉衬是用膨胀系数很大的耐火材料制砌筑的，则炉壳制成上大下小的圆锥形还是由好处的，这样使冶炼时因高温膨胀的炉衬能沿着炉壳壁向上错动，从而减少对炉壳的应力。图 2-

39、43 圆柱形炉壳图 2-45 圆锥形炉壳 圆形炉身上，一般配置两个（旋转电炉由的则在两个以上）正对着电极的出铁口（其中一个备用），用来排除金属和炉渣。出铁口附近由于流出液体和电弧辐射的作用，温度很高，最易使炉壳烧损变形，为此在炉身上需增设加固筋板或设专用框架。铁合金厂在出铁口处采用水冷铸铁套的尚不多见。出铁口流槽要考虑便于更换，一般用钢板或铸钢制成。容量大的炉子，为了减少涡流和磁滞损失，及制造安装的方便，炉壳可沿圆周分制成几瓣，每瓣之间垫石棉板密封，用螺栓通过隔磁垫圈紧密连接。采用碳质炉衬的炉壳，要求有良好的密封性，以防空气进入使碳砖氧化，降低炉衬寿命，为此在炉壳的接口内侧，加焊带伸缩性结构的

40、薄钢板，采用连续焊缝；焊缝要求不漏气，以使接口密封良好。炉壳的底部呈水平状。固定式电炉的炉壳浮放在钢筋混凝土炉基的工字梁上，以使炉壳和工字梁在受热时，各膨胀各的，而互相不影响，同时空气也在工字梁空道之间流通，起到冷却炉底的作用，还可通过对炉底的观察，及时发现和预防烧穿事故。圆形炉壳的尺寸，一般根据电炉容量和工艺要求通过计算确定；简易的经验办法是：炉壳的直径约为电极极心圆直径的2.83.0倍，炉壳的高度约为电极直径的45倍。由于炉壳的损坏往往会造成较长时间的停炉，对生产的影响较大，所以平时加强对炉壳的维护极为重要。操作人员要经常了解炉衬的烧蚀程度，尤其对出铁口要细心操作，防止出铁口跑铁将炉壳冲坏

41、；出铁口的衬砖要保持完整，两边的衬砖必须将流槽保护好，出铁时应使铁水流入铁水包，避免喷射到炉壳上；要经常观察炉壳各部位的温度，防止突然性的漏炉；筑炉时，为了减少炉衬受热后对炉壳的膨胀应力，炉膛应砌成上大下小的微坡形或锥形，绝热层应按要求充填好；炉壳各连接螺栓如有松动或损坏，要及时拧紧或更换。第五章第五章 环境保护和综合回收利环境保护和综合回收利用用铁合金机械设备与电气设备铁合金机械设备与电气设备教材配套课件教材配套课件第五章第五章 环境保护和综合回收利环境保护和综合回收利用用铁合金机械设备与电气设备铁合金机械设备与电气设备教材配套课件教材配套课件5.1除尘器的类型和选用除尘器的类型和选用内容提

42、要内容提要5.2 袋式除尘器袋式除尘器5.3 矿热炉工业废水净化和回收矿热炉工业废水净化和回收利用利用5.4 矿热炉工业固体废物治理和回矿热炉工业固体废物治理和回收利用收利用5.5 企业噪声的治理技术企业噪声的治理技术5.6 矿热炉炉渣的综合利用矿热炉炉渣的综合利用5.7 全封闭炉煤气的回收利用全封闭炉煤气的回收利用5.8 半封闭式矿热炉余热回收利用半封闭式矿热炉余热回收利用5.1除尘器的类型和选用 将粉尘从含尘气体中分离并捕集的设备称为除尘装置，或除尘器。根据主要的除尘机理，目前常用的除尘装置一般可分为四大类型：机械式除尘器，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。过滤式除尘器，包括袋式除

43、尘器和颗粒层除尘器等。电除尘器。湿式除尘器，包括文丘里除尘器、自激式除尘器、水膜除尘器等。20世纪后期，大气质量日益受到各国重视，研制高效除尘器以提高对微粒的捕集效率成为除尘技术领域的重要课题，从而导致各种新型除尘器不断涌现，如荷电袋式除尘器、荷电液滴过滤除尘器、宽间距电除尘器、干湿一体化旋风除尘器等。本章将着重介绍几种常用除尘装置的工作原理、结构、性能及维护。5.2 袋式除尘器 用袋状纤维织物的过滤作用将含尘气体中的粉尘阻留在滤袋上的除尘装置称为袋式除尘器。袋式除尘器是应用极为广泛地高效装置，在矿热炉生产中已经得到有效应用。5.2.1脉冲喷吹袋式除尘器 脉冲喷吹袋式除尘器是目前国内生产量较大

44、、使用较广的一种带有脉冲喷吹机构的袋式除尘器，它有多种结构形式，如中心喷吹、环隙喷吹、顺喷、对喷等。1.MC型（中心喷吹）脉冲喷吹袋式除尘器脉冲喷吹袋式除尘器一般采用圆袋下进风上排风外滤式。该装置通常由上箱体（冷气室）、中箱体（袋滤室）和下箱体（灰斗）及脉冲控制装置等部分组成。图5-1为电石炉常用的MC型，脉冲喷吹袋式除尘器。图 5-1 脉冲喷吹袋式除尘器 袋滤室内的滤袋悬挂在与花板连接在一起的文氏管上，通过花板将净气室和袋滤室隔开。袋滤室内根据过滤风量的要求，设有若干排直径为120150mm袋长为26m的滤袋（如MC型，按规格大小，装有420排，每排6条滤袋，袋径为120mm，袋长为2m），

45、每排滤袋上部均装有一根喷吹管，滤袋内有支撑滤袋的骨架，防止负压运行时把滤袋吸瘪。安装在净气室内开有喷吹小孔的喷吹管，对准每条滤袋的文氏管上口，以便压缩空间通过小孔吹向文氏管，同时诱导周围空气进入滤袋内进行清灰。含尘气体从箱体下部进入灰斗后，由于气流断面积突然扩大，流速降低，气流中一部分颗粒粗、密度大的尘粒在重力作用下，在灰斗内沉降下来；粒度细、密度小的尘粒进入滤袋室后，通过滤袋表面的惯性碰撞、筛滤等综合效应，使粉尘沉积在滤袋表面上。净化后的气体进入净化后的气体进入净气室由排气管经风机排出。2.对喷脉冲袋式除尘器 如前所述，一般脉冲喷吹袋式除尘器的滤袋长度一般不超过22.5m，再长则清灰效果不好

46、，所以当处理风量较大时，占地面积就比较大。例如处理风量为16200m/h的120条滤袋的MC型袋式除尘器，当时滤风速为3m/min时，占地面积需要6.24m。另外，脉冲袋式除尘器清灰用的压缩空气压力，一般需要（57）105Pa，而许多工厂现有的压缩空气管网达不到这样高的压力，以至清灰效果受到影响。为了增加滤袋长度，降低喷吹压力，北京市劳动保护科学研究所研制了一种对喷脉冲袋式除尘器，含尘气体从中箱体上方进入除尘器，经滤袋过滤后，在袋内自上而下流至净气联箱汇集，再从下部排气口排出。在上箱体和净气联箱中均装有喷吹管。清灰时，上、下喷吹管同时向滤袋喷吹。各排滤袋的清灰由脉冲控制仪控制，按程序进行。对喷

47、脉冲袋式除尘器具有以下特点：占地面积小。因为这种除尘器采用上、下对喷清灰方式，故滤袋可长达5m，较一般脉冲袋式除尘器的滤袋长2.53m。在同样过滤面积条件下，占地面积可以小；在相同占地面积情况下，过滤面积可增加50左右。喷吹压力低。这种除尘器采用了低压喷吹系统，使喷吹压力由一般的（57）105 Pa降到（24）105Pa，可适应一般工厂压缩空气管网的供气压力。箱体结构较合理。这种除尘器采用单元组合形式，每排七条滤袋，每五排组成一个单元，处理风量大时，可采取多个单元并联组合。3.环隙脉冲喷吹袋式除尘器环隙脉冲喷吹袋式除尘器与中心脉冲喷吹袋式除尘器主要不同之处是前者采用了环隙引射器代替中心喷吹的文

48、氏管，它由带插接套管及环形通道的上体和起喷吹作用的下体组成，上下体之间有一狭窄的环形缝隙。滤袋清灰时，由贮气包来的压缩空气经脉冲阀和插接套管以切线方向进入引射器的环形通道，并以音速由环形缝隙喷出，从而在引射器上部形成一直空圆锥，诱导二次气流。从形型缝隙喷出的告诉气流和二次气流一起进入滤袋，产生瞬间的逆向气流，使滤袋急剧膨胀，引起冲击振动，将粘附在滤袋上的粉尘清楚下来。采用环隙引射器有以下几个优点：由于环隙引射器的喉部断面（直径约80mm）比中心喷吹的文氏里管喉部断面（直径约46mm）大，因而在过滤期间净化气体经过引射器的阻力较小。在一定允许阻力下，采用环隙喷吹清灰，过滤风速可比中心喷吹的高60

49、，而压缩空气消耗量只增加20左右。由于环隙引射器能诱导较多的二次气流，所以喷吹压力可以低些。由于采用可以快速拆卸的插接套管作为引射器之间的连接，因而换袋时很容易将套管取下，然后将引射器连同滤袋提起，脱下破损的滤袋，掉入灰斗中，由灰斗取出。这样不仅拆装方便，避免了中心喷吹的喷孔对中的困难，而且大大减轻了换袋的工作量。环隙喷吹脉冲袋式除尘器每排装七条滤袋，滤袋直径为160mm，长度为2250mm。每五排组成一个单元，处理大风量时可采用多个单元并联组合。5.2.2逆向气流反吸（吹）风袋式除尘器 1.正压循环烟气反吸风袋式除尘器 正压是指布袋除尘器处在风机的正压端，这种除尘器通常是下进风内滤直排式结构

50、，每一组袋滤室是相通的，它们之间没有隔板。当某一袋滤袋室需要清灰时，首先关闭该组滤袋的烟气入口阀门，同时打开反吸风管的阀门。由于反吸风管与系统引风机的负压端相通，在风机负压的作用下，待清灰的滤袋内亦处于负压状态，这样滤袋室内净化后的烟气被吸入到该组滤袋内，使该组滤袋变瘪，同样通过控制有关阀门的启闭，使滤袋出现数次的胀瘪，更有助于滤袋内壁粉尘的脱落，达到清灰目的。从滤袋脱落的粉尘一部分落入灰斗，小部分微尘随反吸气流经风机负压端的反吸管道，与含尘烟气汇合后通过风机进入其他滤袋室再净化处理。图5-2为正压布袋循环烟气反吸风清灰示意图，这种构造的除尘器由于利用系统内的循环烟气反吸清灰避免了滤袋室内结漏

51、糊袋现象。这种反吸清灰方式的除尘系统一般宜用来处理高温烟气，系统风机的压力要求4000Pa以上图 5-2 正压循环烟气反吸风袋式除尘器 2.负压大气反吹风袋式除尘器 负压是指布袋除尘器处在风机的负压端。这种除尘器通常采用下进风上排风内滤式结构，且具有相互分隔的袋滤室。当某一袋滤室进行清灰时，通过控制机构先关闭该室的出风口阀门，同时打开反吹风管的进风管得进风阀门，使该滤袋室外大气想通。此时，其他各袋滤室都处在风机负压状态下运行，待清灰的滤袋室在大气压力的作用下，使室外空气经反吹风管进入该室。反吹风气流被吸入滤袋内，并沿着含尘气流过滤时相反的方向，经进气管道被吸入到其他滤袋室。清灰气流通过滤袋时，

52、使滤袋变瘪，通过控制机构控制阀门的启闭，使滤袋反复胀瘪数次，抖动滤袋更有利于粉尘的脱落，提高了清灰效果。图5-3为负压布袋吸大气反吹清灰示意图。这种构造的除尘器用于高温含尘气体净化时，由于反吹风吸入环境空气的温度较低，容易使高温气体在滤袋室或灰斗内冷却到露点温度以下，使滤袋或器壁出现结露、糊袋现象，严重时会影响除尘器的正常运行，在潮湿地区应用更应注意。通常这种负压吸大气反吹风清灰的除尘装置宜用于常温含尘气体的处理。图 5-3 负压布袋吸大气反吹清灰示意图1含尘气体入口 2袋滤室过滤状态 3反吹风吸入口 4反吹风管5反吹风进气阀 6净气排气管 7净气出风口阀门 8袋滤室过滤状态 9引风机 10排

53、尘口 3.负压循环烟气反吸风袋式除尘器这种构造的除尘器通常也是下进风上排风内滤式，各袋滤室之间设有隔板，使各袋滤室成为相互独立的小室。除尘器处在系统风机的负压端，反吹风管与系统风机出口的正压端相连。当某一袋滤室需要清灰时，先关闭该袋滤室与风机负压端相连的净气出口阀门，然后打开反吹风管的进气阀门，此时，循环烟气在风机正压的作用下，经反吹风管进入该袋滤室，实现反吹清灰。从滤袋上脱落的粉尘大部分在灰斗内沉降，未沉降下来的微尘在邻室负压的作用下，经含尘烟气入口被吸出，与含尘烟气汇合被吸入相邻各室再次进行净化。图5-4为负压循环烟气反吹风清灰示意图。图 5-4 负压循环烟气反吹风清灰示意图1含尘气体入口

54、 2袋滤室过滤状态 3净气排出口 4净气管道5循环烟气反吹风阀门 6循环烟气管道 7风机 8滤袋室反吹清洗状态 9排尘口 以上三种袋式除尘器的过滤和清灰程序，均是通过时间继电器操纵三通切换阀来实现的。其过滤风速一般在1m/min以下。过滤阻力位15002000Pa。5.3 矿热炉工业废水净化和回收利用5.3.1 废水的产生 矿热炉企业生产产生的废水主要有以下几种：（1）电炉设备冷却水；（2）含氰酚煤气洗涤废水；（3）冲洗渣废水；对生产中的废水治理，总的原则要实行水的封闭循环利用，尽量减少排污量。据此原则，对废水，温度高的要降温；悬浮物多的要澄清；存在有毒有害物质的要除去有毒有害的物质。对废水的

55、治理，应根据废水的数量和废水中有毒有害物质的性质，采取相应的治理方法，如中和法、氧化法、还原法、吸附法、沉淀法、过滤法及生物法等。生产中的废水经处理后可以再被利用，毒物也不会富集，有的还可以从废水中回收有用的物质，采用电炉循环冷却水还可以节省水源供水量等。5.3.3煤气洗涤水的治理 对于煤气洗涤水，一是要治理水中的悬浮物；二是要治理水中的氰化物。1、煤气洗涤水中悬浮物的治理目前主要有两种方法：一是沉淀法；二是过滤法。图 5-5 某厂锰铁高炉煤气洗涤水处理工艺流程 采用沉淀法的某厂锰铁高炉煤气洗涤水中悬浮物处理的工艺流程如图5-6所示。煤气洗涤废水经加药间加入硫酸亚铁后，再经水沟自流入有五格的平

56、流式沉淀池沉淀。五格沉淀池清泥、沉淀循环进行，污泥有移动式泵车排送到尾矿坝堆集，清水经泵送喷水冷却池冷却，再用泵送煤气洗涤设施净化煤气。经处理的煤气洗涤水，悬浮物由处理前10003000mg/L降至40200mg/L,氰化物 经处理后可除至20mg/L左右。采用滤渣法的某厂锰铁高炉煤气洗涤水中悬浮物处理工艺流程见图5-6。渣滤法是煤气洗涤水经加药间加入硫酸亚铁后，再由机械搅拌均匀。进入18m的辐射式沉淀池，辐射沉淀池沉淀后的污泥送尾砂坝堆集，上清液流入高炉水渣过滤池过滤，300m高炉水冲渣经冲渣沟自流水渣过滤池中。水渣过滤池设四格，一格冲渣，一格过滤，一格清渣，一格备用。水渣用抓斗抓入贮渣池中

57、外运。经扎滤池过滤的水，一部分流入640m高炉冲渣水循环池，用泵送高炉继续冲渣；一部分流入250m煤气洗涤热水池，再用泵送冷却塔冷却后，流入煤气洗涤水冷水池，最后用泵送作煤气洗涤用水。经处理后的煤气洗涤水，悬浮物由15003000mg/L降至40200mg/L。图5-6 高炉煤气洗涤水、冲渣水处理工艺流程图1-溢流文氏管；2-空心洗涤塔；3-管式电除尘器 2.煤气洗涤水中氰化物的治理煤气洗涤水经过絮凝沉（淀）降或过滤，进行循环利用，其中所含氰化物如果不治理，会不断富集而造成危害。高炉煤气洗涤水氰化物的来源，主要是在冶炼锰铁产品时，原料中含有水分，在高温下与焦炭或高炉内产生的一氧化碳反应生成氢气

58、，而氢气在500左右与鼓风机吹来的大量氮气反应而生成氨，氨与红热的焦炭接触即生成氢氰酸，氢氰酸在水洗涤煤气时与碱性溶液中的碱金属相结合而稳定在水中。氰化物的处理方法有多种，如投加漂白粉、液氮、氯酸钠氧化剂处理，加硫酸亚铁生成铁氰络合物沉淀；利用微生物分解等。金属铬生产中含铬废水主要来自洗涤氢氧化铬时产生的含微量六价铬和硫代硫酸钠的碱性废水，为此，对它加酸中和至酸性，硫代硫酸钠可以将六价铬还原成三价，此反应非常安全、彻底，可以达到完全解毒的目的。生产中应控制以下条件：（1）含六价铬的浓度应控制在或小于1g/L。（2）废液中Na2S2O3；浓度应经常化验分析使其比值Na2CrS2O2:Na2CrO

59、4为1或（0.20.3），其理论计算按下列反应进行：8Na2CrO4+3Na2S2O4+17H2SO4=8Cr(SO4)3+11 Na2SO4+17H2O (3)加硫酸时应充分搅拌，终点控制在PH=3左右反应完全。(4)让反应完全后，再用碱水调整PH=78.5，让其中Cr(OH)3沉淀析出。此外，离子交换法治理含铬废水也是一种很成熟的技术，其工艺设备简单，去除效率较高，能够较好的治理六价铬废水污染问题。5.3.4金属铬生产中含铬废水（液）的治理 金属铬生产中含铬废水主要来自洗涤氢氧化铬时产生的含微量六价铬和硫代硫酸钠的碱性废水，为此，对它加酸中和至酸性，硫代硫酸钠可以将六价铬还原成三价，此反应

60、非常安全、彻底，可以达到完全解毒的目的。生产中应控制以下条件：（1）含六价铬的浓度应控制在或小于1g/L。（2）废液中Na2S2O3；浓度应经常化验分析使其比值Na2CrS2O2:Na2CrO4为1或（0.20.3），其理论计算按下列反应进行：8Na2CrO4+3Na2S2O4+17H2SO4=8Cr(SO4)3+11 Na2SO4+17H2O (3)加硫酸时应充分搅拌，终点控制在PH=3左右反应完全。(4)让反应完全后，再用碱水调整PH=78.5，让其中Cr(OH)3沉淀析出。此外，离子交换法治理含铬废水也是一种很成熟的技术，其工艺设备简单，去除效率较高，能够较好的治理六价铬废水污染问题。5

61、.3.4金属铬生产中含铬废水（液）的治理 在电解金属锰生产中，家积在阴性上的产品从电解槽中提出后，立即放入重铬酸钾溶液中钝化，然后冲洗、烘干，防止金属锰氧化而变黑。钝化过程中有六价铬废水的产生。其来源一是重铬酸钾溶液使用一段时间需要清理，含铬废水就要排放；二是从钝化后的极板吊出后，六价铬溶液滴在地面上，操作不善，可使六价铬溶液从钝化槽中淌出；三是钝化后的产品，经两个洗涤池漂洗后再用水冲洗、漂洗池内含六价铬的废水都要排放。对于第二种情况下产生的含铬废水的收集，从厂房设计时就应考虑，否则收集是困难的。某电解锰厂含铬废水处理工程，是收集第一种和第三种情况下产生的含铬废水，然后进行处理。该冶理工程的原

62、理是，用硫代硫酸钠，在酸性条件下（实验得出pH2.53），把六价格还原成三价格（实际摸索Na2S2O3投加量为六价铬的4.5倍左右），然后再用氢氧化钠中和，使三价铬生成氢氧化物沉淀，过滤回收铬渣。5.3.5电解金属锰生产中含铬废水的治理5.4 铁合金冶炼工业固体废物治理和回收利用铁合金生产过程中产生大量废渣，不仅占用大面积场地，而且污染大气、地下水和土壤，特别是含铬的废渣，对人体危害极大。因此，合理地利用和处理这些废渣，不仅保护环境，而且还可能回收一些有用的矿产资源。5.4.1 矿热炉炉渣治理和回收利用1、炉渣治理的方法铁合金炉渣的治理技术，根据不同的渣种，采用不同的方法。目前，高炉锰铁渣、锰

63、硅合金渣、高碳锰铁渣、磷铁渣等都采用水淬法。水淬法包括：炉前水淬法，即采用压力水嘴喷出的高速水束，将溶流冲碎，冷却成粒状。倒灌水淬法，即用渣灌将熔渣运至水池旁，缓慢侵入中间包，经压力水将熔渣冲碎，冷却成粒状。凡渣中残留金属较多，可返回冶炼或分选的铁合金渣，一般使其自然冷却成为干渣，如硅铁渣、中碳锰铁渣、规格合金渣、钼铁渣、钨铁渣等。在炉渣中加入稳定剂，可以防止自然粉化，如吉林铁合金厂向中碳锰铁渣中加稳定剂，防止炉渣粉化，以便将块渣返回生产，冶炼硅锰合金。干渣加工处理一般采用手工破碎与拣选；渣盘凝固、机械破碎；渣盘凝固、自然粉化和渣盘凝固、干渣堆放等方法。2、高炉锰铁渣水淬 高炉冲渣水处理，普遍

64、采用过滤法进行固液分离。某厂300m高炉渣滤池采用底滤，在底部格栅上铺三层卵石，从上到下，第一层用10mm卵石，厚8cm，第二层用20mm 卵石，厚12cm；第三层用50mm卵石，厚20cm。在格栅上每格铺有两根空气反冲管，以清洗进入卵石层的水渣。某厂300m高炉渣滤池工艺示意图如图5-7所示。图 5-7 某厂高炉渣滤池工艺示意图由氧化焙烧、浸取铬酸钠产生的废渣是生产金属铬和铬盐工业的主要污染物，这是因为铬渣中含有水溶性六价铬，它是有毒有害物质。铬渣的排放将会污染环境、影响人体健康，每生产一吨金属铬，将排放78吨金属废渣，铬渣治理方法大致可分为抛弃法、控制堆放法和有效利用法等。1、控制堆放浸取

65、后的废渣将堆放于专用堆场，采取封闭堆存，地面做防渗处理，上加防雨棚。2、作炼铁溶剂将铬渣作为溶剂陪入铁矿粉中，经烧结制成自熔性烧结矿用于炼铁，这样渣中六价铬得到彻底还原，并做到无害治理。但所得生铁含有少量的铬（12），可做特种生铁利用。5.4.2 铬浸出渣的治理3、附烧铬渣旋风炉热电联厂附烧铬渣的方法是80年代后期发展起来的新型铬渣还原解毒的治理新技术，鉴于旋风炉附烧铬渣法热度强大、炉温高的特点，它能在较小的空气过剩系数下，形成一定的还原区和还原动力，有利于六价铬的还原解毒，使六价铬还原成三价铬。然渣又以液态排渣方式排放出来，再经水淬固化为玻璃体，在沉渣池内沉降，这种铬渣可用作建筑材料。水淬水

66、循环利用，不排水。尾灰经电除尘器除尘，消除二次污染，保护了环境。旋风炉附烧铬渣技术的主要优点：（1）利用电站旋风炉附烧铬渣，治理渣量大、解毒比较彻底；（2）此法可以实现发电、供热、铬渣解毒一炉三得的综合效益；（3）尾灰经电除尘后捕集得尾灰全回熔，消除了二次污染，保护了大气环境；（4）冲渣水循环利用，不排放，防止了周围水体环境及土壤环境的污染。利用提钒尾渣可生产含钒生铁。提钒尾渣是生产五氧化二钒的浸出废渣，其化学成分如表5-1所示。5.4.3 钒浸出渣的利用成分V2O5SiO2Fe2O3FeOCaOAl2O3TiO2MnOCr2O3含量/1.8711.3259.580.78 1.40 1.80 7.56 7.47 5.90表 5-1 提钒尾渣化学成分含钒生铁可用于农机系统制造活塞环、气缸套和农机配件等。1、硅尘的物理化学性质硅尘（也称硅粉）是在还原电炉内生产硅铁和工业硅时，产生的大量挥发性很强的SiO和Si气体与空气迅速氧化并冷凝而生成的，每吨硅铁（FeSi75）可产生硅尘200300kg。1）化学成分硅尘的SiO2含量很高一般可达8598，其化学成分如表5-2所示。硅尘的颜色随C、Fe